uC/OS-II源码分析(总体思路 三)

OSTimeDly

 

在Task中，一般执行一段时间之后调用OSTimeDly推迟一段时间再继续运行，OSTimeDly将本进程从Ready TCBList中删除，然后将Delay的时间设置给OSTCBDly，最后调用OS_Sched进行进程调度。

void OSTimeDly (INT16U ticks)

{

 INT8U y;

 

 if (ticks > 0) {

 OS_ENTER_CRITICAL();

 y = OSTCBCur->OSTCBY;

 OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;

 if (OSRdyTbl[y] == 0) {

 OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;

 }

 OSTCBCur->OSTCBDly = ticks;

 OS_EXIT_CRITICAL();

 OS_Sched();

 }

}

如果ticks为零，说明不需延迟，则什么事情都不做。否则，调用OS_ENTER_CRITICAL进入临界段，将本进程从Ready TCBList中删除的代码如下：

 y = OSTCBCur->OSTCBY;

 OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;

 if (OSRdyTbl[y] == 0) {

 OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;

 }

y为当前进程所在Group，OSRdyTbl[y]为该Group所在字节，&=~则将该字节中本进程所占用的Bit清零。如果OSRdyTbl[y]为0，则说明这个Group中没有进程处于Ready状态，则将OSRdyGrp中该Group所占用的Bit清零。

然后将ticks保存在OSTCBDly中，每次OSTimeTick运行时会将这个值减一直至为零。

调用OS_EXIT_CRITICAL离开临界段，紧接着调用OS_Sched进入调度例程。

 

OS_Sched

 

OS_Sched是进程调度所使用的函数，在这里面找到最高优先级的进程，然后切换到该进程运行。

void OS_Sched (void)

{

 INT8U y;

 OS_ENTER_CRITICAL();

 if (OSIntNesting == 0) {

 if (OSLockNesting == 0) {

 y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];

 OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);

 if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {

 OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];

 OSCtxSwCtr++;

 OS_TASK_SW();

 }

 }

 }

 OS_EXIT_CRITICAL();

}

OS_Sched不允许在中断嵌套中调用，因此先判断是否是中断嵌套，并且是否限制进程调度，这两个条件都满足之后，找到最高优先级的进程，如果这个进程不是当前进程，则将新的进程TCB指针保存到OSTCBHighRdy中，为调度计数器OSCtxSwCtr加一，然后调用宏OS_TASK_SW()进行切换。

OS_TASK_SW()宏也是一个自定义的宏，uC/OS-II推荐使用软中断方式实现。

OSCtxSw是一个中断响应函数，一般我们在初始化时将这个软终端和OSCtxSw挂接好。在OSCtxSw中所需要做的事情就是将当前寄存器的值保存到当前堆栈中，然后切换堆栈到新进程的堆栈，将寄存器的值出栈，然后调用中断返回指令IRET就返回到新进程中断前的地方继续执行了。

 

定时中断

 

uC/OS-II的定时中断必须在OSStart之后初始化，而不能在OSStart之前，因为害怕第一个TimeTick发生时第一个进程还没有开始运行，而这时uC/OS是处于不可预期状态，会导致死机。

因此对于定时中断，我一般是放在最高级进程的初始化中进行，然后将定时中断和OSTickISR挂接。

OSTickISR也是一个用户自定义函数，所要完成的功能一个是保存当前的寄存器到当前堆栈将OSIntNesting加一，然后调用uC/OS提供的OSTimeTick函数，然后调用OSIntExit()将OSIntNesting减一，最后将各寄存器值出栈，使用中断返回指令IRET返回。

OSTimeTick在每个时钟中断中被调用一次，在该函数中会更新各个进程TCB所对应的OSTCBDly，如果该OSTCBDly减为0，则对应的TCB就被放入Ready TCBList中。

 OS_ENTER_CRITICAL();

 OSTime++;

 OS_EXIT_CRITICAL();

 

 ptcb = OSTCBList;

 while (ptcb->OSTCBPrio != OS_IDLE_PRIO) {

 OS_ENTER_CRITICAL();

 if (ptcb->OSTCBDly != 0) {

 if (--ptcb->OSTCBDly == 0) {

 

 if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_PEND_ANY) != OS_STAT_RDY) {

 ptcb->OSTCBStat &= ~OS_STAT_PEND_ANY;

 ptcb->OSTCBPendTO = TRUE;

 } else {

 ptcb->OSTCBPendTO = FALSE;

 }

 if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY) {

 OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY;

 OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;

 }

 }

 }

 ptcb = ptcb->OSTCBNext;

 OS_EXIT_CRITICAL();

 }

首先在临界段将OSTime加一，然后遍历整个非Free的TCBList，如果OSTCBDly不为0，则，将OSTCBDly减一，如果这时OSTCBDly为0，而且TCB对应的进程需要等待任何信号量或Event等，则说明超时时间到了，将当前TCB的State中OS_STAT_PEND_ANY位去掉，然后将OSTCBPendTo设置为TRUE，表示这是PEND的超时，否则设置OSTCBPendTO为FALSE。

如果OSTCBDly减为零，且该进程没有Suspend，则将该进程放入Ready TCBList中，使用方法同TaskCreate中的方法。

然后我们来说说OSIntExit这个函数。该函数代码如下：

void OSIntExit (void)

{

 INT8U y;

 

 if (OSRunning == TRUE) {

 OS_ENTER_CRITICAL();

 if (OSIntNesting > 0) {

 OSIntNesting--;

 }

 if (OSIntNesting == 0) {

 if (OSLockNesting == 0) {

 y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];

 OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);

 if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {

 OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];

 OSCtxSwCtr++;

 OSIntCtxSw();

 }

 }

 }

OS_EXIT_CRITICAL();

 }

}

首先判断OSRunning是否为1，也就是OS是否在运行，当然没有运行就什么都不做。

然后将OSIntNesting减一，这个是需要在临界段进行的。如果OSIntNesting减为零，并且没有限制进程切换，则找到当前最高优先级的进程（方法同OS_Sched()），然后调用OSIntCtxSw进行进程切换。

OSIntCtxSw()是用户自定义函数，该函数的主要功能与OSCtxSw类似，只是需要对当前的堆栈进行稍微的调整，将OSIntExit和OSIntCtxSw调用所需要的堆栈去掉，然后做的和OSCtxSw一样。

在实际的Porting中发现要去掉OSIntExit和OSIntCtxSw调用所占用的堆栈还是比较麻烦的，因此我就现在OSTickISR刚开始的时候保存好现场之后就将堆栈指针赋给当前进程TCB的OSStkPtr，这样，在OSIntCtxSw中就不需要重新对当前堆栈的值进行保存，只需进行切换就可以了